磷酸鐵鋰動(dòng)力電池放電過(guò)程電化學(xué)—熱耦合模型研究
發(fā)布時(shí)間:2024-05-18 07:03
大容量磷酸鐵鋰動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車(chē)的理想儲(chǔ)能裝置,仍需解決高產(chǎn)熱速率和放電不均勻等帶來(lái)的安全問(wèn)題。鋰離子電池的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、產(chǎn)熱機(jī)理以及電熱耦合特性是動(dòng)力電池?zé)峁芾硌芯康母厩腥朦c(diǎn)。探究電池放電過(guò)程中的反應(yīng)物生成物擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)及其與溫度場(chǎng)、電場(chǎng)之間的作用規(guī)律,對(duì)于提高電池的安全性能,實(shí)現(xiàn)內(nèi)部溫度場(chǎng)的均勻性具有重要意義。 本文通過(guò)對(duì)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池建立一個(gè)涉及質(zhì)量守恒、電荷守恒和能量守恒,并伴有電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的電化學(xué)-熱耦合模型,研究電池恒流放電過(guò)程的溫度場(chǎng)和生熱速率,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的合理性。結(jié)果表明,低倍率放電時(shí),可逆生熱速率在總生熱速率中所占份額較大;而高倍率放電時(shí),歐姆熱生熱速率占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。大電流放電時(shí),產(chǎn)熱速率高,有必要使用電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。 鋰離子動(dòng)力電池放電過(guò)程中,電勢(shì)分布和電化學(xué)反應(yīng)速度分布對(duì)電池產(chǎn)熱特性有很大影響。本文建立了38120型圓柱形磷酸鐵鋰電池二維軸截面模型,該模型采用了鋰離子濃度和溫度的相關(guān)性參數(shù),考慮了正、負(fù)集流體的作用。搭建了鋰離子電池放電測(cè)試平臺(tái),模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一致性較好。分析了集流體內(nèi)電勢(shì)分布對(duì)反應(yīng)速度分布、產(chǎn)熱速率分布和溫度分布的影響,...
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文編號(hào):3976617
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圖6電池中間剖
第7頁(yè)(a)高度方向(a)Verticaldirection(b)水平方向(b)Horizontaldirection圖6電池中間剖面溫度分布云圖Figure6Thesectionplanetemperaturedistributionofthebattery4結(jié)論針對(duì)18650....
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